วาล์วประตู API 6A: คุณสมบัติหลัก อัตราแรงดัน และการใช้งานในอุปกรณ์บ่อน้ำมัน

อ วาล์วประตู API 6A คือวาล์วแยกหลุมผลิตและต้นคริสต์มาสที่สร้างขึ้นตามมาตรฐาน API Specification 6A ซึ่งได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงกดดันในการทำงานจาก 2,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้วถึง 20,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว และระดับอุณหภูมิตั้งแต่ -75°F ถึง 350°F ใช้กลไกประตูเลื่อนเพื่อให้เจาะเต็มสองทิศทางสำหรับการผลิตน้ำมันและก๊าซแรงดันสูง การขุดเจาะ และการดำเนินการให้เสร็จสมบูรณ์ การเลือกขึ้นอยู่กับปัจจัยสามประการ ได้แก่ ระดับแรงดัน (PSL/PR) ระดับวัสดุ (อุณหภูมิและการบริการการกัดกร่อน) และระดับข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ (PSL 1–4) ที่เชื่อมโยงกับคุณภาพและความเข้มงวดในการทดสอบที่ต้องการ

อะไรเป็นตัวกำหนดวาล์วประตู API 6A

วาล์วประตู API 6A ผลิตขึ้นภายใต้ข้อกำหนด 6A ของสถาบันปิโตรเลียมอเมริกัน "ข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์หลุมผลิตและต้นคริสต์มาส" มาตรฐานนี้ควบคุมการตรวจสอบการออกแบบ วัสดุ การเชื่อม การทดสอบ และการทำเครื่องหมายสำหรับวาล์วที่ใช้ในระบบหลุมผลิต ต้นคริสต์มาส และท่อร่วม ต่างจากวาล์วประตูอุตสาหกรรมทั่วไป วาล์ว API 6A จะต้องผ่านการตรวจสอบประสิทธิภาพอย่างเข้มงวด (การทดสอบ PR1 และ PR2) ก่อนจึงจะสามารถขายเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีชื่อย่อของ API

คุณสมบัติโครงสร้างหลัก

• การออกแบบประตูเจาะเต็มหรือเจาะลดเพื่อให้การไหลหรือทางเดินของเศษไม่มีอะไรกีดขวาง
• การปิดผนึกที่นั่งแบบโลหะต่อโลหะหรือการปิดผนึกที่นั่งแบบยืดหยุ่น ขึ้นอยู่กับระดับบริการ
• ความสามารถในการปิดผนึกแบบสองทิศทางที่จำเป็นสำหรับการแยกหลุมผลิต
• การออกแบบป้องกันอัคคีภัยที่สอดคล้องกับ API 6FA สำหรับบริการที่สำคัญ
• ตัวเลือกการทำงานของพวงมาลัยบังคับด้วยมือ ตัวกระตุ้นไฮดรอลิก หรือตัวกระตุ้นแบบนิวแมติก

คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้วาล์วเกทวาล์ว API 6A แตกต่างจากวาล์วประตูอุตสาหกรรมมาตรฐาน API 600 หรือ API 602 ซึ่งไม่ได้ออกแบบมาสำหรับวงจรความดันสูงและสภาวะการบริการที่มีรสเปรี้ยวตามแบบฉบับของการใช้งานบนหลุมผลิต

ระดับแรงดันและระดับข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์

API 6A กำหนดพิกัดแรงดันวาล์วโดยใช้การกำหนด PR (พิกัดแรงดัน) ที่เป็นมาตรฐาน ที่ แรงดันใช้งานจะเป็นตัวกำหนดความหนาของผนัง เกรดการตีขึ้นรูป และความต้องการในการโบลต์โดยตรง . ตารางด้านล่างสรุปคลาสแรงดันมาตรฐานที่ใช้ทั่วทั้งอุตสาหกรรม

นอกเหนือจากระดับความดันแล้ว API 6A ยังกำหนด a ระดับข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ (PSL 1 ถึง PSL 4) ที่กำหนดความเข้มข้นของการทดสอบ ตั้งแต่การตรวจสอบขนาดพื้นฐาน/อุทกสถิตที่ PSL 1 ไปจนถึงการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุทั้งหมด NDE แบบขยาย และเอกสารการบริการขั้นสูงสุดที่ PSL 4 วาล์วประตูหลุมผลิตที่สำคัญที่สุดในบริการเปรี้ยวหรือนอกชายฝั่งระบุ PSL 3 หรือ PSL 3G

ประเภททั่วไปของวาล์วประตู API 6A

การกำหนดค่าวาล์วประตูสามแบบมีอิทธิพลต่อการใช้บ่อน้ำมัน โดยแต่ละแบบเหมาะสมกับสภาวะการไหลและแรงดันที่แตกต่างกัน

วาล์วประตูผ่านท่อร้อยสาย

การออกแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในหลุมผลิตและต้นคริสต์มาส โดยมีการเจาะแบบตรงและไม่จำกัดซึ่งช่วยให้เครื่องมือแบบมีสายและพิกทะลุผ่านได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง เหมาะสำหรับการผลิตและการปฏิบัติงานด้านเวิร์คโอเวอร์

ขยายวาล์วประตู

ใช้ประตูสองชิ้นที่ขยายออกไปเทียบกับที่นั่งเมื่อปิด ทำให้เกิดซีลโลหะต่อโลหะที่แน่นยิ่งขึ้น พบได้ทั่วไปในการใช้งานรอบแรงดันสูงและแรงดันสูง ซึ่งต้องลดการสึกหรอของเบาะนั่งให้เหลือน้อยที่สุด

วาล์วประตูพื้น

มีประตูทึบบานเดียวที่เลื่อนไปมาระหว่างสองที่นั่ง ประตูแผ่นพื้นนั้นเรียบง่ายกว่าในกลไกและมักถูกเลือกสำหรับโครงสร้างการผลิตพื้นผิวและการแยกท่อร่วมซึ่งการปิดผนึกแบบสองทิศทางที่ความดันปานกลางก็เพียงพอแล้ว

การใช้งานในอุปกรณ์บ่อน้ำมัน

วาล์วประตู API 6A ถูกนำไปใช้กับจุดแรงดันสูงเกือบทุกจุดในการก่อสร้างบ่อและห่วงโซ่การผลิต

1. การประกอบหลุมผลิต — การแยกแกนท่อและแกนท่อระหว่างการเจาะและการเสร็จสิ้น
2. ต้นคริสต์มาส — วาล์วหลัก วาล์วปีก และวาล์วไม้กวาดควบคุมการไหลของการผลิต
3. หลากหลายการผลิต — การกำหนดเส้นทางการไหลระหว่างหลายหลุมและตัวแยก
4. ต้นไม้แฟรค — ทนทานต่อการดำเนินการแตกหักแบบไฮดรอลิกด้วยแรงดันสูงและมีอัตราการไหลสูง
5. ต้นไม้ใต้ทะเล — วาล์วประตูแบบกระตุ้นได้รับการจัดอันดับสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนและน้ำลึก

ในบริการ frac tree โดยเฉพาะ วาล์วประตูอาจมองเห็นได้ รอบแรงดันสูงหลายร้อยรอบต่อหลุม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม API 6A จึงรวมการทดสอบอายุการใช้งานวงจรและความต้านทานการกัดกร่อนสำหรับวาล์วที่มีจุดประสงค์เพื่อใช้ frac ซ้ำๆ

คลาสวัสดุสำหรับบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและอุณหภูมิสูง

API 6A กำหนดคลาสวัสดุ (เอเอ, BB, CC, วว, EE, FF, ฮฮ) ที่รวมโลหะวิทยาเข้ากับข้อกำหนดด้านความต้านทานการกัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับบริการที่มีรสเปรี้ยว (ประกอบด้วย H2S) ซึ่งควบคุมโดย NACE MR0175/ISO 15156

ระดับอุณหภูมิมีตั้งแต่ U (-75°F/-60°C) สำหรับบริการอาร์กติกไปจนถึง V, K, L, N, P, R, S, T, U และ X สูงถึง 350°F (177°C) สำหรับกระแสการผลิตร้อน การเลือกระดับอุณหภูมิที่ถูกต้องจะป้องกันการเสื่อมสภาพของซีลและการเปราะของโลหะในสภาพอากาศที่รุนแรง

วิธีการเลือกวาล์วประตู API 6A ที่เหมาะสม

การเลือกวาล์วที่ถูกต้องจำเป็นต้องมีพารามิเตอร์สี่ตัวที่ตรงกับสภาพหลุมจริง แทนที่จะตั้งค่าเริ่มต้นไว้ที่พิกัดสูงสุดที่มีอยู่ ซึ่งจะทำให้ต้นทุนและน้ำหนักเพิ่มขึ้นโดยไม่จำเป็น

• ระดับความดัน — จับคู่กับแรงดันพื้นผิวสูงสุดที่คาดหวัง (MASP) ไม่ใช่แค่แรงดันในอ่างเก็บน้ำ
• ขนาดรู — ยืนยันความเข้ากันได้กับเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือแบบมีสายและพิกกิ้ง
• คลาสวัสดุ — ตรวจสอบกับแรงกดดันบางส่วนของ H2S/CO2 ตาม NACE MR0175
• ระดับพีเอสแอล — ปรับความเข้มงวดในการทดสอบให้สอดคล้องกับข้อกำหนดวิกฤตและข้อกำหนดด้านกฎระเบียบนอกชายฝั่ง/บนบก
• วิธีการกระตุ้น — คู่มือสำหรับการแยกวงจรต่ำ ไฮดรอลิก/นิวแมติกสำหรับบริการ frac ระยะไกลหรือรอบสูง

ผู้ประกอบการควรยืนยันว่าผู้ผลิตถือใบรับรองที่ถูกต้อง ใบอนุญาต API Monogram สำหรับผลิตภัณฑ์ 6A เนื่องจากการรับรองนี้เป็นข้อพิสูจน์ในทางปฏิบัติว่าการตรวจสอบการออกแบบ การตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุ และการจัดการคุณภาพเป็นไปตามข้อกำหนด

ข้อกำหนดการบำรุงรักษาและการทดสอบ

วาล์วประตู API 6A ต้องมีการทดสอบการทำงานเป็นระยะและการทดสอบแรงดันเพื่อยืนยันความสมบูรณ์ของการปิดผนึกตลอดอายุการใช้งาน การฝึกภาคสนามโดยทั่วไปจะรวมถึง:

• การทดสอบเปลือกอุทกสถิตที่แรงดันใช้งานพิกัด 1.5 เท่าในระหว่างการผลิต
• การทดสอบที่นั่งแก๊สแรงดันต่ำและแรงดันสูงก่อนการติดตั้ง
• การทดสอบฟังก์ชันในบริการเป็นประจำ มักเป็นกำหนดการรายไตรมาสหรือรายครึ่งปี
• การบรรจุลำต้นและการตรวจสอบประตู/ที่นั่งระหว่างการทำงานตามกำหนด

การทดสอบอย่างสม่ำเสมอถือเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากการรั่วของเบาะนั่งเพียงครั้งเดียวในวาล์วหลักหรือวิงวาล์วอาจทำให้การควบคุมที่ดีลดลง โดยทั่วไปแล้ว บันทึกการบำรุงรักษาที่ตรวจสอบย้อนกลับได้นั้นจำเป็นต้องมีเพื่อรักษาการปฏิบัติตามกฎระเบียบในการติดตั้งนอกชายฝั่งและการติดตั้งบนบกที่มีความเสี่ยงสูง